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Zukunftsweisende IT-Kompetenz für die Bildung

Berufliche Schule für Wirtschaft und IT City Nord (H7) in Hamburg erlangt administrative und ökologische Wirtschaftlichkeit durch Partner Targosoft und Virtualisierungs-Komplettlösung von Nutanix.

Berufliche Schulen und andere Bildungseinrichtungen wollen den Schülerinnen und Schülern von heute eine innovative, moderne und kompetente Bildung bieten, damit sie sich zu fachkundigen Mitarbeitern von morgen entwickeln. Das gilt vor allem im Wirtschafts- und IT-Bereich. Nur mit einer entsprechenden IT-Landschaft als Basis kann man ein solches Leitbild auch leben und an die künftige Generation vermitteln. Dabei müssen bildende Einrichtungen oft den Spagat zwischen Budget und Anspruch schaffen, um mit den gegebenen Mitteln ein Maximum an finanzieller, administrativer, pädagogischer und ökologischer Effizienz zu erreichen. Ein Beispiel, wie ein solcher Ansatz optimal erfüllt werden kann zeigt die Berufliche Schule für Wirtschaft und IT City Nord (H7) in Hamburg, die mit dem kompetenten Partner TargoSoft und einer Virtualisierungs-Komplettlösung aus dem Hause Nutanix die gewünschte Effizienz erzielt.

Berufsschule mit Innovationsgespür

Die Berufliche Schule für Wirtschaft und IT City Nord (H7) in Hamburg suchte nach einer wirtschaftlichen Virtualisierungslösung.
Die Berufliche Schule für Wirtschaft und IT City Nord (H7) in Hamburg suchte nach einer wirtschaftlichen Virtualisierungslösung.
Die Berufliche Schule für Wirtschaft und IT City Nord (H7) in Hamburg unterrichtet 880 Schülerinnen und Schüler in 36 Berufsschulklassen sowie in 21 Vollzeitklassen 550 Jugendliche. Dabei liegt der wissensvermittelnde Schwerpunkt auf kaufmännischen IT-Berufen, Wirtschafts- und Verwaltungsberufen sowie der Ausbildung von Bürokaufleuten. Insgesamt geben 73 qualifizierte Lehrkräfte ihre fachlichen Erfahrungen an die Schülerinnen und Schüler weiter.

»Eine Berufsschule, die IT, Wirtschaft und Verwaltung lehrt, hat quasi den Lehrauftrag, das Wissen kompetent, innovativ und mit moderner Technik zu vermitteln,« sagt Peter Heinbockel, Schulleiter an der Beruflichen Schule City Nord. »Allerdings sahen wir dies nicht mehr gegeben. Betagte Technik und geringe Energieeffizienz machten eine Änderung in unserer IT unumgänglich.«

Bei einer Bestandsaufnahme wurde klar, dass eine neue Lösung Konsolidierungspotenzial, Energieeinsparungen bzw. eine bessere Energiebilanz und einfachere Verwaltung mitbringen sollte, ohne das Budget überzustrapazieren.

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Fat-Clients nicht nur ein Problem für die Administration

Die Schule betrieb bis dato zehn physisch getrennte Server und rund 600 so genannte »FatClients«, – also klassische Desktop-PCs, ein paar Laptops und Apple-Produkte – die nicht nur für die Systemverwaltung ein Problem darstellten. Diese waren unter den Tischen der Schülerinnen und Schüler fest verbaut und schränkten die Beinfreiheit der Lernenden ein. Andere standen auf den Tischen und nahmen so Arbeitsplatz weg. Dadurch, dass diese Rechner individuell gewartet, aktualisiert und repariert werden mussten, ist der administrative Aufwand sehr hoch. Für eine Installation oder Konfiguration konnten lediglich Ferienzeiten genutzt werden. Es existierten etwa zehn Hardwarevarianten, was zu zusätzlichem Administrationsaufwand führte. Diese war kaum noch zu bewältigen; zumal der Schule dafür nur ein IT-Vollzeitmitarbeiter und ein Lehrer zur Verfügung stehen.

In der IT-Umgebung kommen überwiegend MS-»Office«-Anwendungen zum Einsatz, meist »Windows 7«, vereinzelt auch noch »Windows XP«. Darüber hinaus sind Anwendungen für das Büromanagement, eine Finanzbuchhaltung sowie Microsoft »Dynamix Nav« im Gebrauch. Die vorhandenen Server sind teilweise gespiegelt, so dass eine Ausfallsicherheit gegeben ist. Allerdings erfolgt die Spiegelung nicht automatisch, somit muss immer eine Ausfallzeit toleriert werden. Angebunden sind die Server über 1-Gbit/s-Kupfer-Kabel mit einem modularen Core-Switch, der aufgrund seiner 10-Gbit/s-FC-Technologie bereits auf wachsende Anforderungen  ausgelegt ist.

Auch der Standort und die Energieeffizienz der Server wiesen Verbesserungspotential auf. Die IT-Komponenten befinden sich in zwei Räumen, die noch nicht optimal genutzt werden. Zwar verfügen die Räume über eine Klimaanlage, aber die Luftführung wurde nicht optimiert und die Kühlung ist damit nicht effizient genug. Auch die Anordnung der IT-Geräte ist nicht optimal und führt zu höherem Strom- und Kühlungsbedarf und könnte bis hin zum Hardware-Ausfall führen.

Mit Nutanix virtualisiert, konsolidiert und effizienter arbeiten

Die Berufliche Schule für Wirtschaft und IT City Nord entschied sich für eine Lösung des Herstellers Nutanix. Das Nutanix-System dient der Schule zur Virtualisierung der Server und der Fatclients unter VMware »vSphere« und »View« und besteht aus Rechnereinheit und Speicherkapazität. Das erleichterte die Planung wesentlich, da nicht einzelne Komponenten erworben werden mussten.

Die Nutanix-Lösung nimmt wenig Platz im Serverraum ein und leistet weit mehr als die Vorgänger-Installation.
Die Nutanix-Lösung nimmt wenig Platz im Serverraum ein und leistet weit mehr als die Vorgänger-Installation.
»Wir haben in einem ersten Schritt einen 3-Knoten-Block von Nutanix installiert«, erklärt Wolfgang Sachs, technischer Leiter der Targosoft. »Dieser verfügt über sechs Intel-Prozessoren, 576 Gigabyte Arbeitsspeicher sowie verschiedene Speichermedien. Dazu gehören 960 Gigabyte in PCI-Express-SSD-Karten, 900 Gigabyte in Solid State Disks und 15 Terabyte in herkömmlichen SATA-Laufwerken. Damit und mit der entsprechenden Software lässt sich nun ein Teil der alten IT-Umgebung virtualisieren und die Fatclients lassen sich durch Zero Clients ablösen. Ein Stück Hardware übernimmt hier die Bereitstellung aller Ressourcen für acht Server und 150 Clients.«

Bei der Software erwarb die Schule Lizenzen für Vmware »vCenter«, »vSphere Enterprise« und »View« um die Virtualisierung umzusetzen. Die Installation und Konfiguration bis zur Inbetriebnahme übergab die Einrichtung in die Hände der Targosoft-Mitarbeiter.

Die Nutanix-Appliance besteht mittlerweile aus vier Nodes. Eine einzelne Node umfasst Rechenleistung in Form von CPU und RAM-Speicher sowie die unterschiedlichen Speichermedien Solid State Disks, SATA-Festplatten und PCIexpress-Karten mit SSDs von Fusion-IO. Die Festplatten sowie die Flash-Speichermedien stellen sich den virtualisierten Maschinen als eine Einheit dar. Beim Schreiben und Lesen verschiebt das System die Daten bzw. einzelne Blöcke je nach Anforderung auf die jeweils verfügbaren und optimalen Speichermedien. Die Nodes sind jeweils über eine 10-Gbit/s-Schnittstelle angebunden, verfügen zusätzlich über zwei 1-Gbit/s-Schnittstellen und kommunizieren im Cluster über einen Switch miteinander. Hierbei werden die Daten repliziert und die Kommunikation untereinander gewährleistet. Fällt eine Schnittstelle aus, kommt eine Failover-Lösung automatisch zum Tragen, welche die beiden verbleibenden 1-Gbit/s-Schnittstellen nutzt. Physisch verkleinerte sich die Umgebung von acht realen Servern und 150 Desktop-PCs auf ein zwei Höheneinheiten großes System und die Zero Clients sowie weniger Kabel.

Vorteile für Schule und Schülerschaft

Platzsparend: mit der Virtualisierung kommen nun schlanke Thin Clients zum Einsatz und vermeiden Platz- und Kabelprobleme.
Platzsparend: mit der Virtualisierung kommen nun schlanke Thin Clients zum Einsatz und vermeiden Platz- und Kabelprobleme.
Natürlich ist allein schon der Platzgewinn ein Vorteil für das IT-Team und die Schülerinnen und Schüler der Beruflichen Schule für Wirtschaft und IT City Nord. Die Lernenden müssen nicht mehr die Füße einziehen oder sich den Tisch mit sperriger Hardware teilen. Der Serverraum wirkt aufgeräumter, weniger Kabel sind notwendig und natürlich weniger Platz im Rack selbst. Die gesamte Lösung bietet wesentliche finanzielle, administrative, pädagogische und ökologische Vorteile. Zudem bietet das System ohne weitere Komponenten einen professionellen Disaster Recovery-Schutz.

Finanziell zeigten sich bereits die Anschaffungskosten niedriger als bei einer Installation mit einzelnen Server-/Storage-Komponenten und zusätzlichen PCs. Selbst mit neuen Software-Lizenzen für die Virtualisierung und schlanken Zero Clients lag die Investitionssumme unter dem einer herkömmlichen Lösung. Im administrativen Bereich müssen sich die IT-Verantwortlichen nun nicht mehr die Turnschuhe überstreifen und können doch schnell auf Änderungen reagieren. Die Zero Clients machen zudem die Wartung und Versionspflege der Anwendungssoftware für die Clients enorm effizient. Denkbar sind auch jeweils für bestimmte Schulformen der Beruflichen Schule oder gar nur für einzelne Klassen eigens konfigurierte virtuelle Maschinen.

Mit der Nutanix-Appliance und der Virtualisierungssoftware unterstreicht die Schule zudem  ihre weitblickende, innovative und kompetente Strategie in Sachen Pädagogik und Wirtschaftlichkeit. Nicht zuletzt bringt die Nutanix-Lösung auch ökologische Vorteile, da durch sie deutlich weniger Energie verbraucht wird als bei real laufenden Servern und Fatclients mit großem Netzteil.

Einen weiteren Vorteil brachte die Virtualisierung zusätzlich mit, denn durch die Virtualisierung lässt sich virtuelle Software nun auch auf älteren Systemen betreiben, was bislang nicht möglich war. Das half der Schule beispielsweise beim Betreiben der neuen Version der FiBu-Software. Diese läuft eigentlich nur unter Microsoft Windows 7. Da im IT-Bestand auch noch XP-Systeme arbeiten, war zu befürchten, dass die Schule hier in eine Umstellung investieren muss. »Hier hat uns die Virtualisierung eindeutig geholfen«, erklärt Martin Stoltenberg. »Durch die Virtualisierung lassen wir nun auf den alten Systemen zuerst eine virtuelle Windows-7-Maschine laufen und auf der dann die paketierte neue Fibu-Software zum Einsatz kommen kann. Dies hat zudem den Vorteil, dass wir die Software auch auf anderen Rechnern laufen lassen können, die bereits mit Windows 7 ausgestattet sind. Wir nutzen also die gleiche paketierte Software auf virtuellen Maschinen, die auf alten Geräten laufen und zugleich auf den neueren Rechnern.« Dieser Vorteil spart nicht nur Geld, sondern verlängert die Einsatzdauer der älteren XP-Systeme, was wiederum Investitionsschutz darstellt.

Auch die Energiebilanz stimmt

Mit der Nutanix-Installation verbessert die Schule nun auch ihre Energiebilanz und senkte ihre CO2-Emmissionen.
Mit der Nutanix-Installation verbessert die Schule nun auch ihre Energiebilanz und senkte ihre CO2-Emmissionen.
Einer der wichtigsten Vorteile der Nutanix-Installation ist zudem die verbesserte Energiebilanz. Die Targosoft, Mitglied im Energieberaterpool der Stadt Hamburg, konnte der Berufsschule City Nord entsprechende energetische Auswertungen vorlegen. Mittels eines Energieeffizienz-Checks konnte sich die Berufsschule ihr Einsparpotenzial deutlich vor Augen führen. So ließ sich der jährliche Stromverbrauch von 81.525 kWh im Jahr auf 30.850 kWh im Jahr reduzieren. Das sind Einsparungen von 62 Prozent und bedeuten bei den heutigen Strompreisen eine Kostenreduzierung um fast 8.000 Euro per anno. Zusätzlich stößt die Einrichtung nun 29 Tonnen weniger CO2 in Hamburgs Himmel.

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